INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

UNIDAD TICOMÁN I NGENIERIA P ETROLERA

EQUIPO: PIG - IMP

11/12/2015

2015“ELABORACIÓN DEL DIABLO EN EL LABORATORIO”

PROYECTO: Realizar una simulación de una corrida de diablo

PIGS DIABLOSINTRUMENTADOS

Introducción:

Una tubería es un conducto de sección circular y longitud variable que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos como metales, cemento, PVC, por mencionar a grandes rasgos.

Si hablamos del material que se puede transportar en una tubería, este puede ser desde materiales en estado líquido, sólido y gaseoso.

Existen diferentes tipos de tuberías respecto a la función para la que se requiera. El análisis de integridad de ductos adecuados para determinar su corrección se realiza por medio de estudios específicos a los ductos, y esto por medio de vehículos inteligentes de inspección interna, Análisis de Integridad de Ductos que nos permitirán definir el daño contenido en un sistema de ductos, todo esto, con el fin de prevenir algún accidente y corregir el daño obtenido en los resultados de dichos estudios para el aprovechamiento máximo en el uso de estos sistemas de hidrocarburos.

La limpieza interior de los ductos es un parámetro crucial para el transporte eficiente de hidrocarburos, así como para la preservación de la integridad mecánica del mismo ducto. Un sistema limpio podrá transportar producto de manera más efectiva y de mejor calidad; así también se evita la formación de deposiciones y la presencia de bacterias que pueden ocasionar la corrosión del acero.

Limpieza Mecánica La actividad de limpieza con diablos, marranos o puercos de diferentes categorías se denomina Limpieza Mecánica. Los equipos utilizados tienen diferentes configuraciones con los cuales se hace un raspado de la superficie interna del ducto, al mismo tiempo que se hace un barrido de los sedimentos los cuales son recuperados junto con el equipo en la trampa de recibo.

Marco teórico:

El PIGS o “Diablo” Artefacto empleado para limpiar un ducto o para separar dos líquidos transportados a lo largo del ducto. Se le inserta en el ducto y es arrastrado por el flujo de aceite o gas. Un "diablo inteligente" está adaptado con sensores que pueden detectar corrosión o defectos en el ducto. Las principales tareas del diablo dentro del ducto son:

Limpiar Inspeccionar Reparar

Por lo general ocupamos de personas con experiencia y preparadas para la operación, ya que cualquier error podría ser fatal. Estos pueden funcionar de manera electrónica y mecánica, en la actualidad los diablos pueden ser tan sofisticados, es decir, automatizados con goce de tecnologías que nos permitirán una operación eficiente y rápida.

Existen diferentes tipos, de los cuales se definirán los más importantes:

DIABLO DE LIMPIEZA: Es un dispositivo para limpieza, eliminar aire y para verificar dimensiones interiores del tubo.

DIABLO GEÓMETRA: Dispositivo que se utiliza para verificar la existencia de abolladuras, dobleces u ovalamientos en el ducto.

DIABLO SIMULADOR (DUMMY): Equipo de peso y longitud equivalente a la del diablo instrumentado. Su propósito es verificar que el diablo instrumentado pase a lo largo de todo el ducto.

Existen una gran variedad de diablos y cada uno tiene una función diferente, que facilita al operario su mantenimiento con el fin también de poder continuar trabajando seguro mediante las normas establecidas.

Elaboración del diablo:

La tarea asignada en el equipo fue la de elaborar un diablo a escala de laboratorio, es decir, acondicionar e ingeniarnos para realizar un diablo a los tamaños que tenemos en la maqueta de PVC y válvulas, con ayuda de mediciones e instrumentos pudimos obtener dichos parámetros, con el fin de hacer efectivo la corrida del PIG en el interior de la tuberías. Nuestro diablo simulará la tarea de limpiar el ducto, “diablo limpiador”.

Materiales y reactivos:

MATERIAL SIMULACIÓN CANTIDAD

Tubo PVC de 1” Cuerpo del diablo 1 metro

Pegamento “cola-loca”Sellos y uniones del

diablo2 tubos o paquetes

Limpia pipasSellos de seguridad e

inspección5 piezas

Estropajos Limpiadores inferiores 3 piezas

Pelotas de unicel No. 2 Tapones y raspadores 3 piezas

Escobetillas Limpiadores superiores 3 piezas

Leds o diodosInterruptores de

encendido/apagado2 piezas

Procedimiento:

Cortamos el tubo PVC de 1 pulgada a un largo de 20cm.

Limamos las orillas para el posterior pegado de las puntas.

Ahora cortamos la pelota de unicel en dos para ser pegadas con ayuda del “cola-loca”. Es necesario limpiar bien ambas superficies para que no existan problemas al ser adheridos.

Procedemos a pegar los estropajos en las paredes exteriores del tubo para simular con textura o aspecto de un diablo limpiador, también con ayuda del pegamento.

Recordando que entre cada pegado debemos esperar un tiempo aproximado de 10 minutos para que el pegamento haga su función.

Envolvemos el limpia pipas alrededor del prototipo, simulando una estructura en el cuerpo, es necesario cortar las puntas del limpia pipas para que no se atore en la tubería.

La función de la escobetilla es simular un limpiador superior y será pegado por secciones en el cuerpo del instrumento.

Por último habrá que insertar los diodos en el frente del prototipo, es decir, enterrados en las puntas de unicel.

REPORTE IMP

Se inició una investigación del diablo instrumentado realizado en el Instituto Mexicano del Petróleo; se realizó una cita con el D.I. Ernesto René Jofre Garfias con el cual nos reunimos el día convenido con el fin de que nos proporcionara información pertinente, nos comentó que en 1987 el IMP desarrolló un diablo instrumentado, un dispositivo para detectar anomalías o irregularidades en el interior de los ductos, sin embargo puesto que él no era el responsable del área encargada del proyecto; no nos podía proporcionar la información que solicitábamos, además nos comentó que el proyecto tenía mucho tiempo de haberse realizado y el diablo ya había sido desechado.

ANEXO

ESPECIFICACIONES GENERALES EN EL REPORTE DE DESARROLLO DE UN DIABLO INSTRUMENTADO (PIG’S).

I.- DESCRIPCIÓN PRECISA Y DETALLADA DE LOS SERVICIOS QUE SE REALIZAN.

a).- Realizar la inspección con equipo instrumentado de alta definición empleando el principio de pérdida de flujo magnético, en ductos de diferentes diámetros y longitudes, para detectar indicaciones de posibles anomalías en la pared interna y externa de la tubería, tales como: picaduras de corrosión, corrosión generalizada, defectos en soldaduras circunferenciales, ampollas ocasionadas por hidrógeno, daños mecánicos como: arrancaduras, abolladuras y aplastamientos, algunos defectos de fabricación, inclusiones no metálicas, grietas y objetos metálicos en contacto con la tubería. Así como la localización y verificación de diferentes anomalías de carácter relevante que proponga PEP, de acuerdo a los resultados indicados en el reporte final emitido por el Contratista.

b).- La inspección de los ductos es con equipo instrumentado que cuente con el sistema de coordenadas geográficas usando el principio de posicionamiento global por navegación y orientación satelital (GPS) para determinar las coordenadas de las soldaduras circunferenciales y válvulas de seccionamiento.

c).- Se deben ejecutar las siguientes actividades, conforme a las NRF: NRF-030-PEMEX-2009, NRF-060-PEMEX-2006 y procedimientos que proporcione PEP.

1) Limpieza interior de ductos, con equipos de Sellos, Cepillos e Imanes en ductos de 6, 8, 10, 12 16 y 24 in de diámetro.

2) Calibración interior de ductos, con equipo de placa calibradora en ductos de 6, 8, 10, 12 16 y 24 in de diámetro.

3) Inspección de ductos, con equipo geómetra en ductos de 6, 8, 10, 12 16 y 24 in de diámetro.

4) Inspección de ductos, con equipo instrumentado de alta definición de flujo magnético con geoposicionador en ductos de 6, 8, 10, 12 16 y 24 in de diámetro.

5) Levantamiento Topográfico.

6) Verificación de indicaciones detectadas en ductos.

7) Fabricación de postes marcadores de referencia e instalación en derechos de vía de ductos.

REPORTES QUE SE REALIZAN SOBRE LA CORRIDA DEL PIG’S.

Hora de introducción y emboquillado del equipo en la reducción de la trampa de envío;

Hora de pateo del equipo; Presión de pateo en lb/in2 y en kg/cm2; Volumen (gas o líquidos) de pateo en MMPCD y/o m3 x hora Hora de paso por cada km del ducto; Hora de llegada del equipo a trampa de recibo; Hora de apertura de la charnela de la trampa de recibo Hora de extracción del equipo, de la trampa de recibo; Presión de recibo en lb/in2 y en kg/cm2; Volumen (gas o líquidos) de recibo en MMPCD y/o m3 x hora Indicar si el equipo sufrió daños durante su recorrido o al recuperarlo de la

trampa de recibo; Indicar volumen aproximado de líquidos y sedimentos observados después

de la corrida;

Este reporte deberá incluir fotografía del equipo antes de su introducción, durante la introducción, durante su recuperación y posterior a su extracción, en las trampas de envío y recibo.

b).- Reporte de limpieza interior con equipo de cepillos, indicando sin excepción los siguientes puntos:

Hora de llegada del personal del contratista a la trampa de envío; Hora de apertura de la charnela de la trampa de envío; Hora de introducción y emboquillado del equipo en la reducción de la

trampa de envío; Hora de pateo del equipo; Presión de pateo en lb/in2 y en kg/cm2; Volumen (gas o líquidos) de pateo en MMPCD y/o m3 x hora Hora de paso por cada km del ducto; Hora de llegada del equipo a trampa de recibo; Hora de apertura de la charnela de la trampa de recibo Hora de extracción del equipo, de la trampa de recibo; Presión de recibo en lb/in2 y en kg/cm2; Volumen (gas o líquidos) de recibo en MMPCD y/o m3 x hora

Indicar si el equipo sufrió daños durante su recorrido o al recuperarlo de la trampa de recibo;

Indicar volumen aproximado de líquidos y sedimentos observados después de la corrida.

c).- Reporte de limpieza interior con equipo de imanes, indicando sin excepción los siguientes puntos:

Hora de llegada del personal del contratista a la trampa de envío; Hora de apertura de la charnela de la trampa de envío; Hora de introducción y emboquillado del equipo en la reducción de la

trampa de envío; Hora de pateo del equipo; Presión de pateo en lb/in2 y en kg/cm2; Volumen (gas o líquidos) de pateo en MMPCD y/o m3 x hora Hora de paso por cada km del ducto; Hora de llegada del equipo a trampa de recibo; Hora de apertura de la charnela de la trampa de recibo Hora de extracción del equipo, de la trampa de recibo; Presión de recibo en lb/in2 y en kg/cm2. Volumen (gas o líquidos) de recibo en MMPCD y/o m3 x hora Indicar si el equipo sufrió daños durante su recorrido o al recuperarlo de la

trampa de recibo; Indicar volumen aproximado de líquidos y sedimentos observados después

de la corrida; Dictaminar si después de las tres primeras corridas de limpieza, se puede

continuar con la corrida con el equipo de placa calibradora.

f).- Reporte de validación de la inspección con equipo instrumentado de alta definición, con geoposicionador, incluyendo sin excepción los siguientes puntos:

Gráfica de velocidad del equipo instrumentado durante su recorrido por toda la longitud del ducto

Informe del funcionamiento de todos los sensores del equipo instrumentado y condiciones físicas después de la inspección;

Informe del funcionamiento de los odómetros, indicando longitud total registrada de válvula de envío a válvula de recibo.

3.- Resumen ejecutivo del resultado de la inspección.

Incluir datos relevantes de la corrida de campo (fecha, hora de inicio y terminación, velocidad máxima y mínima de recorrido, longitud registrada, nombre responsable técnico, tipo de equipo instrumentado utilizado, datos generales del ducto, cantidad total de soldaduras, válvulas compuerta, cantidad total de aportaciones y derivaciones, cantidad total de indicaciones (tipo pérdida de metal, abolladuras, objetos metálicos, objetos metálicos en contacto con el ducto, parches, envolventes, abrazaderas, arrancaduras, grietas defectos en soldaduras), resumen de las indicaciones de pérdida de metal, clasificándolas en los siguientes grupos: fuera de norma (profundidad mayor e igual a 80%), severas (de profundidad igual a 50% hasta 79%), moderadas (de profundidad igual a 30% hasta 49%) y ligeras (de profundidad igual a 29% y menores) y propuesta de puntos a verificar, finalmente indicar la indicación más importante (de mayor riesgo para la integridad del ducto, indicando el valor de la presión máxima permisible de operación.